归并排序之确定递归层数

news2024/9/17 7:34:43

题目

给定一维int型数组a[0,1,…,n-1], 使用归并排序方法, 对其进行从小到大排序, 请输出递归过程中自顶自下第三层的排序结果, 其中最顶层为第一层, 即最终的排序结果层.
归并排序划分请按a[0,mid=(0+n-1)/2], a[(0+n-1)/2+1, n-1]进行划分子问题.

Input

输入第1行有一个int型正整数m (m<100), 表示有m行输入.
每行输入的第一个数为int型正整数n (8<n<1000), 后面接着输入n个int型整数.

Output

输出m行, 每行为排好序的输出.

Sample Input

2
9 9 8 7 6 5 4 3 2 1
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Sample Output

7 8 9 5 6 3 4 1 2
7 8 9 5 6 2 3 4 0 1

代码实现：

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;


// 将两个子数组合并成一个有序数组
void merge(vector<int> &arr,int left,int mid,int right){
    // 两个数组的长度
    int len1 = mid-left+1, len2 = right-mid;

    vector<int> a(len1),b(len2);

    // 对两个数组分别赋值
    for(int i = 0;i<len1;i++){
        a[i] = arr[left+i];
    } 
    for(int i = 0;i<len2;i++){
        b[i] = arr[mid+1+i];
    }

    // 对两个数组进行比较，结果放入arr数组
    int i = 0,j = 0,k = left;
    while(i<len1 && j<len2){
        if(a[i]<=b[j]){
            arr[k++] = a[i++];
        }else {
            arr[k++] = b[j++];
        }
    }

    // 其中一个数组没还遍历完，直接拷贝到arr数组后面
    while(i<len1){
        arr[k++] = a[i++];
    }
    while(j<len2){
        arr[k++] = b[j++];
    }
}


// 归并排序
void mergeSort(vector<int> &arr, int left, int right,int depth){
    if(left<right){
        int mid = left+(right-left)/2;

        // 分别对左右两半进行排序
        mergeSort(arr,left,mid,depth+1);
        mergeSort(arr,mid+1,right,depth+1);

        // 归并
        if(depth>=3){
            merge(arr,left,mid,right);
        }
        
    }
}



int main(){
    int m;
    //cout<< "请输入m, 表示m行:";
    cin >> m;
    cin.ignore();

    vector<vector<int> > res;

    for(int i = 0;i<m;i++){
        // 输入元素个数
        int n;
        cin >> n;
        // 输入n个元素
        vector<int> arr(n);
        for(int i = 0;i<n;i++){
            cin >> arr[i];
        }

        // 输入完元素之后，进行排序
        mergeSort(arr,0,n-1,1);

        res.push_back(arr);
    }

    // 打印
    for(int i = 0;i<m;i++){
        for(int j = 0;j<res[i].size();j++){
            cout << res[i][j] << " ";
        }
        cout<< endl;
    }
    return 0;
}